PACES Amiens 2010/2011 – UE2 – Embryologie - La troisième semaine de développement
CHAPITRE 5 : La troisième semaine de développement Introduction :
15ème au 21ème jour de développement (29-35) Le contact qui c’est établit pendant la 2ème semaine permet de faire passer des substances dans le sang. Plusieurs signes cliniques apparaissent le plus flagrant étant l’absence de règles.
Cette troisième semaine se divise en deux parties : - Première partie : mise en place des trois feuillets, de la chorde et des trois axes de symétrie au niveau du disque embryonnaire - Seconde partie : mise en place et évolution des 3 feuillets (début de la norulation à l’origine du SNC), entoblaste à l’origine de l’allantoïde, cellules sexuelles primordiales, mésoblaste qui se différencie de chaque côté de la chorde et se divise en trois tr ois membres tissulaires, dans lesquels apparaissent des ébauches vasculaires. Apparition d’ébauches
vasculo-sanguines vasculo-sanguines (vaisseaux et cellules sanguines) dans la splanchnopleure. Au niveau du pédicule de fixation, ainsi qu’au niveau de la sphère choriale, apparaissent des
ébauches vasculaires. (Développement dans le cours consacré aux annexes). I/ Les modifications de l’organisme l ’organisme maternel
Signe très important l’aménorrhée l’aménorrhée - Normalement début de la 3ème semaine (J 29) devrait avoir les règle, mais non. - Aménorrhée abs de flux menstruel signe de gosses Remarque : Si une grosses entraine une aménorrhée, une aménorrhée aménorrhée n’entraine pas nécessairement une grosses, grosses, abs de règles peut être due à d’autres facteurs. Un saignement l’or de cette T n’exclut pas l’éventualité de grosses. Ce signe s’associe rapidement à d’autres signes fonctionnels (plus ou moins variables) : - Tension et gonflement au niveau des siens - Nausées, vomissements, constipation - Pollakiurie : augmentation de la fréquence des mictions car l’utérus augmente de volume et appuie sur la vessie (« parfois je me dis qu’ici c’est miction impossibles »^^) - Augmentation du volume de l’utérus perceptible à l’examen clinique - Modifications du col utérin perceptible à l’examen gynécologique observation au
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speculum) HCG déjà perceptible en 2 ème semaine, concentration augmente devient largement détectable dans le urines (G test), prod par syncytiotrophoblaste, agit sur corps jaune corps jaune gravidique…
II/ Les modifications du disque embryonnaire
Fin de 2 ème semaine : Ø=0,2 mm Fin de 3 ème semaine multiplier par 10-15 : Ø=2 à 3 mm
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PACES Amiens 2010/2011 - UE2 – Embryologie - La troisième semaine de développement Individualisation de 3 feuillet à partir de l’épiblaste l’épiblaste qui permettrons au différents organes de
se crée : - Entoblaste - Mésoblaste intra-embryonnaire intra-embryonnaire - Ectoblaste Formation de la chorde. Les axes se précisent.
Fin de 3 ème semaine les feuillets commence à se différencier pour jouer l eurs rôles dans l’organogenèse. A/ Formation d’un disque embryonnaire tri dermique 1/ Formation de la ligne primitive et du nœud de Hensen
J 15-16 : Ø=0,3-0,4 mm À J 15 apparition à la sur face face de l’épiblaste d’un sillon renfler r enfler de chaque coter La ligne primitive, primitive, qui définit l’axe céphalo-caudale. Au 16ème jour l’extrémité céphalique de de la ligne primitive va voir apparaitre une dépression nœud de Hensen. Les cellules épiblastiques migrent vers le sillon de la ligne P s’invagine et glissent sur
le
l’hypoblaste. Cette migration est contrôlée par FGF8 (Facteur de croissance fibroblastique 8) qui agit sur l’E-cadhérine qui joue un rôle important dans les liaisons entre les cellules
épiblastiques. Les cellules qui ont migrées se détachent de l’épiblaste et forme Des cellules mésoblastiques. En quittant l’épiblaste les cellules ont 2 solutions possibles : - 1ère solution : Un contingent migre en direction latérale et céphalique entre l’épiblaste et l’hypoblaste et forme le mésoblaste IEB. Il migre partout sauf en deux zones du plan médian ou les tissus reste attacher : en avant de la membrane pharyngienne et en arrière de la membrane cloacale. Il vient au contact du MEE en périphérie du disque
embryonnaire, au niveau de la jonction entre la splanchnopleure et la somatopleure extra embryonnaires. Le mésoblaste intra-embryonnaire forme un tissu mésenchymateux, constitué de cellules fusiformes au sein d’une MEC très peu développée. La position des cellules migrantes au niveau de la ligne primitive détermine leur destination.
Les cellules les plus caudales vont avoir une direction latérale tandis que les cellules les plus céphaliques partent vers la région céphalique : trajets en chandelier. Le mésoblaste intra embryonnaire qui se place dans la région en avant de la membrane pharyngienne constitue la zone cardiogène (où les structures cardiaques vont se
développer). Ce processus se prolonge jusqu’à la 4 ème semaine de développement, même si une partie
commence déjà à ce différentier à la fin de la 3 ème semaine. Page 2 sur 9
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PACES Amiens 2010/2011 – UE2 – Embryologie - La troisième semaine de développement 2 solution : Un deuxième contingent cellulaire est à l’origine de la formation de l’entoblaste définitif intervenant définitif intervenant dans l’organogenèse, constitué de cellules qui s’intègrent à l’hypoblaste. La partie constituante de l’hypoblaste se transforme en entoblaste : les cellules hypoblastiques originelles sont refoulées vers les parois ème
latérales de la vésicule vitelline secondaire. Sera à l’origine des épithéliums de l’appareil digestif et de l’appareil respiratoire.
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L’épiblaste va prendre le nom d’ectoblaste, d’ectoblaste, qui donnera la plaque neurale à l’origine du système nerveux, et l’ectoblaste de surface, à l’origine de l’épiderme.
1 : sillon primitif 2 : dépression primitive 3 : noeud primitif 4 : membrane oropharyngée 5 : aire cardiaque 6 : bord sectionné de l'amnios 7 : mésoderme 8 : endoderme
1 : sillon primitif 2 : épiblaste 3 : MEE 4 : entoblaste définitif 5 : invagination des cellules formant le futur mésoblaste intra embryonnaire 6 : hypoblaste
2/ Formation de la chorde à partir du nœud de Hensen
J 17-19 : Ø=0,8-0,9 mm Formation de la plaque préchordale. Au 17ème jour, une vague de cellules épiblastiques se détachent du nœud de Hensen et migrent vers l’avant, elles butent contre la membrane
pharyngienne : le paquet cellulaire forme la plaque préchordale. À partir du nœud de Hensen, une seconde vague de cellules ectoblastiques s’invaginent selon l’axe médian en direction céphalique tout en conservant leur connexion avec le tissu ectoblastique : cordon plein cellulaire qui bute contre la plaque préchordale, elle-même en avant de la membrane pharyngienne processus chordal. 3/ Formation du canal chordal Le processus chordal a été bloqué par la plaque pré-chordale. Ce processus se creuse et forme les parois du canal chordal. chordal . Le plancher du canal est accolé à l’entoblaste, lequel Page 3 sur 9
PACES Amiens 2010/2011 - UE2 – Embryologie - La troisième semaine de développement forme le toit de la vésicule vitelline secondaire. Dans la zone d’accolement, surviennent des
phénomènes de fusion entre les deux tissus, puis ces régions de fusion sont résorbées. Progressivement, la totalité du canal chordal s’incorpore au plafond de la vésicule vitelline secondaire. Sur le plan médian et dans l’axe céphalo-caudal, ce canal constitue la plaque chordale. La cavité amniotique peut donc communiquer par ce canal avec la vésicule vitelline. Le canal prend le nom de canal neurentérique car il y a communication entre l’intestin primitif
et le système nerveux primitif. La plaque chordale s’isole à nouveau nou veau pour former un cordon plein, elle se détache du toit
de la vésicule vitelline secondaire. Ce processus commence dans la région la plus proche de l’extrémité céphalique. Il y a prolifération entoblastique qui a tendance à expulser la plaque
chordale. L’entoblaste se referme, la plaque chordale prolifère pour former un chordon plein entre l’ectoblaste et l’endoblaste. La chorde constitue ainsi un axe de symétrie servant de base au développement du squelette axial.
Il ne persiste après la naissance de la chorde que dans les nucleus pulposus au niveau des disques intervertébraux. Mais ces cellules dégénèrent vers le 6 ème mois, et sont remplacées par des cellules périphériques. Si elles ne se réduisent pas : tumeurs (chordomes). L’embryon est donc tridermique, constitué de l’ectoblaste, entoblaste, et mésoblaste intra-
embryonnaire, organisés autour de la chorde. B/ Mise en place des axes corporel de l’embryon La mise en place est beaucoup + évidente qu’à la fin de la 2ème semaine.
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Axe céphalo-caudale : entre région région céphalique céphalique et caudale caudale (plus tôt pelvienne) pelvienne) Axe dorsaux-ventrale : entoblaste = ventrale, ectoblaste = dorsale Axe droite-gauche
1/ L’axe céphalo-caudale (ou antéro-posterieur + pour espèces à 4 pates) Gènes exprimés à l’extrémité céphalique du disque embryonnaire, par l’entoblaste : OTX-2, LIM-1, HESX-1, HESX-1, qui déterminent l’évolution de cette région céphalique. Ils donnent naissance à des facteurs de transcription (CERBERUS) qui influeront sur d’autres gènes qui sont des gènes
de différentiation. La ligne primitive, dans la région caudale, est sous la dépendance du gène nodal et de l’activin-like l’activin-like. Ces deux gènes sont de la famille des TGF-β TGF-β (transformin growth factor). D’autres gènes régulent la transformation transformation du mésoblaste intra-embryonnaire : HNF-3-β HNF-3-β, gène assurant le nœud de Hensen, qui va être exprimé au niveau de ce nœud et de la chorde,
et agira au niveau de la formation de la partie antérieure et moyenne du cerveau. 2/ L’axe dorsaux-ventrale
La BMP-4 (membre de la famille des TGF-β) est une protéine pr otéine de morphogénèse osseuse, produite dans toute l’étendue du disque par l’entoblaste. En présence d’un facteur de
croissance fibroblastique (FGF), BMP-4 ventralise le mésoblaste intra-embryonnaire int ra-embryonnaire,, induit la Page 4 sur 9
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formation des ébauches rénales à partir du mésoblaste intermédiaire, ainsi que des éléments vasculaires et de la paroi abdominale. L’action de BMP-4 est neutralisée par la production de chordin, de noggin et de follistatin par le nœud de Hensen puis par la chorde. Cette inhibition bloque la ventralisation et permet la dorsalisation de la région centrale, suivant l’axe céphalo-caudal. 3/ L’asymétrie droite-gauche Liée à l’expression d’un certain nombre de gènes. Lors de l’apparition de la ligne primitive, la sécrétion de FGF-8 dans cette région va induire sur la gauche à proximité du nœud de Hensen, l’expression du gène nodal. FGF-8 maintient la production de nodal ainsi que de leftyl-2 exprimé dans la partie gauche de l’organisme. Ils agissent sur le sur le gène PITX-2, faisant partie des gènes homéobox, déterminant le côté gauche : formation de l’estomac, du cœur, de l’intestin. Sonic hedge hog (SHH) joue (SHH) joue aussi un rôle dans la mise en en place d’asymétrie droite-gauche. Sa sécrétion est d’abord uniforme puis bloquée dans la partie droite par l’apparition d’un récepteur à l’actinine, qui lorsqu’il reçoit son ligand, bloque l’expression de SHH. Il active à son
tour nodal et leftyl-2. D’autres gènes agissent à droite : snail qui régule les gènes effecteurs de la latéralisation
droite. En amont de ces mécanismes moléculaires, présence de cils vibratiles sur la face ventrale du nœud de Hensen battant dans le l e sens horaire, générant le flux nodal (vers la gauche) :
des molécules sont donc déplacées de manière préférentielle vers la gauche. Dans certaines pathologies, on a des cils immobiles i mmobiles : situs normal ou inversus (détermination droite-gauche aléatoire). Syndrome de cartagénère. cartagénère. III/ Début de l’évolution des feuillets
J18 Ø = 1-1.5 mm. À partir de l’entoblaste, on voit apparaître dans la région caudale un diverticule, une évagination au niveau de la paroi de la vésicule vitelline secondaire. Ce diverticule se termine par une extrémité borgne ; il est appelé allantoïde. Il se développe dans le mésoblaste extra-embryonnaire et en particulier dans le pédicule de fixation. À partir de l’entoblaste, toujours dans l’axe céphalo-caudal, des cellules se multiplient, se détachent et s’isolent. Elles se trouvent t rouvent dans la splanchnopleure autour de l’allantoïde : gonocytes primordiaux (ou cellules sexuel primordiales), ils vont rejoindre un peu plus tard les
gonades primordiales. primordiales. Cette évolution est induite par BMP-4. Ces gonocytes primordiaux vont commencer leur migration vers les ébauches gonadiques. En fonction du sexe gonadique, ils se transforment t ransforment en ovogonies ou en spermatogonies. J18-19 début de la norulation : formation du système nerveux, en particulier central. Cette mise en place se fait à partir de l’ectoblaste dès le 18-19ème jour. Les choses se passent en avant de Hensen, au-dessus de la chorde. On a un épaississement de l’ectoblaste, donnant naissance à la plaque neurale. neurale. Cette plaque neurale, lorsqu’on la regarde du dessus, à la forme d’une raquette : elle est beaucoup plus large dans la région céphalique que dans la
région caudale.
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PACES Amiens 2010/2011 - UE2 – Embryologie - La troisième semaine de développement A partir de la mise en place de cette plaque neurale, on peut déterminer deux parties dans l’ectoblaste : ectoblaste non épaissi devenant l’ectoblaste superficiel ou de superficie (autour du corps de l’embryon). plaque neurale : neurectoblaste.
J20 : Ø = 2 mm. Les bords latéraux de la plaque neurale se relèvent et transforment la plaque en gouttière neurale. Individualisation de la zone de jonction entre les bords de la gouttière (neurectoblaste) et l’ectoblaste superficiel sous la forme de deux crêtes longitudinales, dites neurales. Le phénomène s’accentue jusqu’au 21 ème jour (fin de la troisième semaine). J19-21 : le mésoblaste m ésoblaste intra-embryonnaire se développe de manière très active. De chaque côté de la chorde, le mésoblaste est à l’origine de trois bandes longitudinales. - Première bande (mésoblaste para-axial) : l’expression de BNP-4 est inhibée par la noggin, la chordine et la follistatin f ollistatin donc action dorsalisante. - Deuxième bande (mésoblaste intermédiaire) : action ventralisante par BNP-4 et FGF8. - Troisième bande (mésoblaste latéral en continuité avec le mésoblaste extraembryonnaire) : même régulation. Chacune de ces bandes commence sa différenciation avant la fin de la troisième semaine. En effet, dans le mésoblaste para-axial, les cellules se regroupent en amas qui s’individualisent puis se condensent pour former des blocs de mésoblaste intraembryonnaire qui sont segmentés : somites. Les somites font saillie de chaque côté de la chorde. Ce phénomène de métamérisation commence dès le 20 ème jour où les premiers somites apparaissent dans la future région de la base du crâne. Au 21ème jour, on peut compter le nombre de paires de somites : 4 à 7.
Le mésoblaste intermédiaire constitue un chordon : chordon nephrogène à l’or igine igine de la mise en place des reins. En regard de chaque somite, il y a un phénomène de segmentation qui n’intéresse pas la partie caudale, mais crée des regroupements cellulaires : nephrotomes (reins transitoires).
Des lacunes apparaissent dans le mésoblaste latéral l atéral et la zone en avant de la membrane pharyngienne ( aire cardiogène) ; elles confluent rapidement pour former une cavité qui fait le tour du disque embryonnaire : cœlome interne , qui s’ouvre sur le cœlome externe. Le mésoblaste latéral est séparé en deux lames : - Une dorsale en rapport avec l’ectoblaste superficiel somatopleure intraembryonnaire, elle est en continuité avec la somatopleure extra-embryonnaire. - Une ventrale en rapport avec l’entoblaste splanchnopleure intra-embryonnaire intra-embryonnaire en continuité avec la splanchnopleure splanchnopleure extra-embryonnaire. Dans la splanchnopleure splanchnopleure intra-embryonnaire se développent des îlots cellulaires angioformateurs. Ces éléments se creusent et donnent naissance à des cavités vasculaires et t ubes cardiaques se forme le système s ystème vasculaire embryonnaire. Il comporte deux tubes
prolongeant par deux aortes (une droite et une gauche : le système est pair). Ces tubes cardiaques vont également rentrer par la suite en contact avec quatre veines cardinales, il se développe des réseaux de capillaires. Autour des deux tubes cardiaques présents dans la Page 6 sur 9
PACES Amiens 2010/2011 – UE2 – Embryologie - La troisième semaine de développement zone cardiogène se différencient des cellules contractiles myocardiques à partir de la paroi. Ces cellules engendrent une activité contractile dès la fin de la 3 ème semaine, début de la
4ème semaine : entraîne un flux liquidien dans le système vasculaire. Dans le mésoblaste extra-embryonnaire, mise en place des systèmes vasculaires extraembryonnaires. Tout d’abord, système vasculaire vitellin dans la splanchnopleure splanchnopleure extra-embryonnaire.
Dans la paroi mésoblastique se mettent en place des îlots angio-sanguino-formateurs. Les cellules mésoblastiques extra-embryonnaires se regroupent pour former des îlots qui rentrent en contact les uns avec les autres. Les cellules se dissocient en deux groupes : les cellules périphériques périphériques donnent naissance à la paroi des vaisseaux et sont -
à l’origine des cellules endothéliales : angioblaste. les cellules de la région centrale se désolidarisent les unes des autres et donnent naissance aux premières cellules sanguines : hématies nuclées.
Il se forme donc un réseau de capillaires dans la paroi, lesquels confluent pour former deux veines qui se connectent à la fin de la 3 ème semaine avec le système vasculaire intraembryonnaire. Le réseau est en continuité avec deux artères (droite et gauche) qui prennent naissance dans la région embryonnaire. Mise en place du système vasculaire allantoïdien autour de l’allantoïde : dans le pédicule de fixation. Processus sensiblement identique au précédent, mais uniquement angio-formateur : pas de cellules sanguines formées. Ce processus sera à l’origine de deux artères et de deux
veines allantoïdiennes. Ce système se connecte également au système embryonnaire. Dans la sphère choriale : il se développe également des cavités vasculaires qui vont se connecter au système vasculaire allantoïdien.
A la fin de la troisième semaine, les réseaux vasculaires sont tous connectés entre eux. Les deux artères vitellines se connectent aux deux aortes, les deux veines vitellines au système veineux. Le liquide présent perfuse le système capillaire vitellin, récupère les cellules sanguines. Ces cellules sanguines retournent par le système veineux dans le disque embryonnaire. Les deux artères et les deux veines allantoïdiennes se connectent également et mettent en relation le système embryonnaire et le système chorial. Les hématies sont envoyées jusque dans la sphère choriale. Prémices d’une circulation foeto-placentaire. Chorion
IEB
Allentoïde
EEB En résumé : Le système vasculaire embryonnaire se connecte directement d’une part avec le système vasculaire vitellin, vitellin, ce qui permet d’apporter des hématies nucléées vers l’embryon ; et d’autre part avec le système vasculaire de l’allantoïde, lequel est en connexion avec le système vasculaire chorial , où se mettra en place la barrière placentaire. Page 7 sur 9
PACES Amiens 2010/2011 - UE2 – Embryologie - La troisième semaine de développement IV/ Les villosités
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Formation des villosités primaires du 13ème au 16ème jour Au 13ème jour , toutes les lacunes apparues au sein du syncitiotrophoblaste confluent pour former une chambre unique appelée chambre inter-villeuse. inter-villeuse. Cette chambre possède encore des ponts reliant son plafond et son plancher : villosités primaires Toutes les cavités communiquent les unes avec les autres Cette chambre est bordée par le syncitiotrophoblaste. syncitiotrophoblaste. Le plancher est en regard des caduques Le plafond est en regard de la zone centrale de l’œuf
Les villosités primaires sont aussi appelées villosités crampons. Au sein de la chambre inter-villeuse se développent des villosités qui naissent naissent à partir du plafond. Leur extrémité reste libre et ne rejoint pas le plancher : villosités libres. libres.
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Le cytotrophoblaste se développe dans l’axe de toutes ces villosités.
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A partir du 16ème jour et jusqu’au 18ème jour villosités primaires se transforment transforment en villosités secondaires Ce processus intéresse les deux types de villosités Le mésoblaste extra-embryonnaire bordant en dehors le cœlome externe va pénétrer primaires, et repousse en périphérie le l e syncitiotrophoblaste dans l’axe des villosités primaires,
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On observe donc trois tissus dans les villosités (de l’extérieur vers l’intérieur) : -
Syncitiotrophoblaste Cytotrophoblaste Mésoblaste extra-embryonnaire extra-embryonnaire
A la fin de la troisième semaine, semaine , il y a apparition d’une vascularisation au sein du mésoblaste extra-embryonnaire notamment. Ces vaisseaux vont également apparaître dans les villosités secondaires, qui se transforment alors en villosités tertiaires (du 18ème au 21ème jour jour de de développement). A la fin de ce processus, il existe existe des villosités tertiaires crampons et libres.
Primaire
1 - CT
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Secondaire
2 - ST
Tertiaire
3 - MEEB
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Conclusion :
Le début de la troisième semaine présente une grande sensibilité aux agents tératogènes. Une exposition à ces agents peut avoir des conséquences cliniques graves. -
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De fortes doses d’alcool d’alcool peuvent détruire des cellules céphaliques. La mise en place du mésoblaste intra-embryonnaire intra-embryonnaire peut mal se faire : digénésie caudale (sirénomélie). Syndrome de Kartagener : cils immobiles donc pas de flux nodal : inversion
viscérale + problèmes bronchiques, infections chroniques avec sinusites fréquentes. Les reliquats de la ligne primitive de moins en moins importants au fur et à mesure de la croissance : tumeurs du nouveau-né. (1 sur 37000 naissances) Ces tumeurs peuvent contenir des tissus dérivant des trois feuillets embryonnaires : cératomes sacro-coccygiens.
Dans la région caudale, il peut apparaître deux lignes primitives : à l’origine de vrais jumeaux (1
à 2 % des jumeaux). Ces jumeaux sont monochoriaux et monoamniotiques ces grosses sont très risquées.
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